機(jī)械設(shè)備齒輪傳動(dòng)潤滑故障分析及預(yù)防措施

黃杰

摘 要：本文從機(jī)械設(shè)備齒輪傳動(dòng)的潤滑、故障常見形式、引起故障的原因及設(shè)備潤滑預(yù)防措施等方面探析了齒輪潤滑的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：齒輪傳動(dòng)；潤滑

1.齒輪傳動(dòng)的潤滑

1.1齒輪傳動(dòng)的潤滑方式

開式齒輪一般用潤滑油或潤滑脂定期由人工加油潤滑。開式齒輪速度較低，載荷大，工作環(huán)境多塵且可能有水分，為維持一定的潤滑油膜，避免流失，常選用粘度高（215—650cSt100oC）、吸附性好、防銹性好的瀝青質(zhì)開式齒輪油，也稱作脂潤滑。閉式齒輪的潤滑方式根據(jù)節(jié)圓圓周速度v的大小來決定。一般v≤15m/s時(shí)采用油浴潤滑，v>15m/s時(shí)采用噴油潤滑。

1.2減速機(jī)的潤滑作用

（1）減少相對運(yùn)動(dòng)表面的磨損，提高效率，延長使用壽命。

（2）促使齒合面間動(dòng)壓油膜的形成，以油膜作為載體，提高承受能力。

（3）潤滑油膜的形成，可以防止金屬表面的塵埃直接接觸，減少應(yīng)力集中，延緩齒面破壞。

（4）浸油潤滑特別是循環(huán)潤滑液能夠散發(fā)出去，可以排除因箱體溫度過高而產(chǎn)生的種種故障。

（5）潤滑良好，可以減少震動(dòng)和沖擊，潤滑液可以減少機(jī)體損壞，降低噪聲污染等。

（6）潤滑劑一般油性較好，可以防止金屬表面的腐蝕，能夠保護(hù)金屬零件表面光澤和耐用。總之，潤滑的作用是能使傳動(dòng)件表面之間能夠形成理想的動(dòng)壓油膜起到承受負(fù)荷，減少摩擦、磨損，提高轉(zhuǎn)動(dòng)效率減少動(dòng)力消耗，延長使用壽命的良好效果。

2.潤滑故障的常見形式

機(jī)械設(shè)備發(fā)生的故障有多種形式，例如：軸承磨損、箱體裂縫、螺釘切斷、聯(lián)軸節(jié)損壞、表面腐蝕等，而最常見的潤滑故障大體歸納為以下幾種形式。

2.1運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，動(dòng)力損耗大

機(jī)械設(shè)備在工作過程中，傳動(dòng)件常常會出現(xiàn)卡住，斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻等現(xiàn)象，在這種情況下，設(shè)備無法正常的傳遞負(fù)荷、傳遞運(yùn)動(dòng)且能量損耗又特別大。

2.2振動(dòng)大，噪聲高，環(huán)境污染嚴(yán)重

機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)后，有時(shí)還會產(chǎn)生較大的顫動(dòng)現(xiàn)象，在這種情況下，嚴(yán)重污染環(huán)境，使生產(chǎn)現(xiàn)場失去安全感，影響生產(chǎn)。

2.3溫度過高，熱變形大，引起損壞

減速機(jī)部件工作一段時(shí)間后，箱體內(nèi)油溫急劇上升，有時(shí)還會冒煙，漏油現(xiàn)象嚴(yán)重，在這種情況下，由于箱體內(nèi)溫度過高，有些零件會融結(jié)產(chǎn)生故障，有些零件熱變形大，精度會出現(xiàn)下降，會出現(xiàn)異常損壞，還會降低材料強(qiáng)度，引起破壞。

2.4齒輪副等主要零件，如果在齒合面間的油膜破裂，齒面失效

減速機(jī)部件在工作過程中，各種零件均有損壞的可能，但出現(xiàn)幾率最高，因損壞而報(bào)廢的零件，是這些齒輪副，渦輪副，軸承等齒合傳動(dòng)關(guān)鍵零件了，它們在惡劣的工況條件下，齒合面間無法形成良好油膜或形成了又很快破壞了，因此，齒輪副、渦輪副、軸承表面就會出點(diǎn)蝕、膠合、塑性形變、嚴(yán)重磨損、沖擊斷裂熔焊等齒面失效形式，使機(jī)械設(shè)備不能正常工作。

3.引起潤滑故障的原因

機(jī)械設(shè)備的故障形式有多種，產(chǎn)生的原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，并由許多因素決定，與設(shè)計(jì)、加工、使用有密切聯(lián)系，但不少學(xué)者專家認(rèn)為：機(jī)械設(shè)備的故障、傳動(dòng)件的失效，盡管原因好多，但80%的故障與潤滑油不良有關(guān)。例如：齒輪傳動(dòng)、渦輪傳動(dòng)、軸承等，組成零件的材料大多數(shù)是不同的金屬材料組合而成。工作過程中，始終處于相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，擔(dān)負(fù)著傳遞載荷，傳遞運(yùn)動(dòng)的任務(wù)。如果設(shè)計(jì)不合理、精度不能保證、間隙控制不合適、材料低劣或選配不當(dāng)、潤滑劑性能差或選用不合理等，再加上工況條件惡劣等客觀因素，齒面見沒有形成良好的動(dòng)壓油膜，或形成后又很快破裂了，潤滑狀態(tài)欠佳，使金屬處于直接接觸的摩擦狀態(tài)，應(yīng)力集中嚴(yán)重，摩擦磨損嚴(yán)重，能耗、發(fā)熱大。因而，使齒面損壞，造成惡行循環(huán)不斷出現(xiàn)故障，甚至使零部件報(bào)廢，設(shè)備損壞。

4.預(yù)防措施及設(shè)備

治理機(jī)械設(shè)備的潤滑故障，要有積極的態(tài)度，加強(qiáng)全面管理，一定要從整個(gè)系統(tǒng)來分析問題，采取可行的預(yù)防措施，對于關(guān)鍵而又易損的部件更要引起足夠的重視，其根本對策就是在齒合面和摩擦副之間，千方百計(jì)創(chuàng)造良好的潤滑狀態(tài)，建立理想的動(dòng)壓油膜。只有這樣，才能預(yù)防和減少故障，提高效率和效益。除加強(qiáng)全面設(shè)備管理監(jiān)督使用外，還要加強(qiáng)設(shè)計(jì)觀念的更新，不斷引起新理論，新技術(shù)，從系統(tǒng)工程來考慮諸問題。

（1）在設(shè)計(jì)時(shí)選用的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、潤滑裝置、材料及潤滑油品等，都需要根據(jù)機(jī)械設(shè)備作用特點(diǎn)和環(huán)境條件來確定，保證或盡可能使傳動(dòng)件在工作過程中具有良好的潤滑狀態(tài)。

（2）制造時(shí)，零件的加工精度，工藝方案裝配等，也需要考慮盡可能促進(jìn)和滿足動(dòng)壓油膜潤滑的形成。

（3）在使用維修時(shí)要多觀察，多做早期故障診斷，及時(shí)排除故障，加強(qiáng)設(shè)備的維修保養(yǎng)，使能量損耗降低到最小程度，把機(jī)械設(shè)備的利用率提高到最高程度。

（4）購置機(jī)械設(shè)備時(shí)，要謹(jǐn)防劣質(zhì)產(chǎn)品；啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，要按規(guī)定嚴(yán)格檢驗(yàn)潤滑系統(tǒng)的工作狀態(tài)；在傳動(dòng)部件，絕對不能采用變質(zhì)報(bào)廢潤滑油或潤滑脂等。

5.結(jié)語

加強(qiáng)設(shè)備的科學(xué)管理，對機(jī)械設(shè)備的引進(jìn)、安裝、運(yùn)行、日常維護(hù)檢修進(jìn)行全過程的質(zhì)化、量化管理，確保其設(shè)計(jì)合理、精度有保障、間隙控制合適、材料優(yōu)質(zhì)、潤滑及密封良好，保證設(shè)備在最佳工況下工作。